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基于合作博弈理论的车门公差优化设计方法研究
| 论文题名： | 基于合作博弈理论的车门公差优化设计方法研究 |
| 关键词： | 合作博弈理论;汽车车门;公差设计;顾客满意度 |
| 摘要： | 汽车车门是汽车重要的部件，合理的车门公差设计对整车性能有至关重要的影响。汽车厂家希望通过对“车身尺寸质量-成本差异化标准设计”和“精度-性能关系研究与优化设计”课题的研究，实现对不同车型、不同位置的尺寸公差进行差异化控制，以满足不同顾客的需求，降低生产成本，提高车型的市场竞争力。目前的公差设计方法有以下局限性：(1)目前国内汽车厂商进行公差设计时，还是依赖经验和对标车型进行设计，设计后需反复校验修改，效率不高且投入较大。(2)目前考虑质量和成本的公差设计方法不能通过对不同性能指标相互影响和冲突进行合理、有效地考量，从而难以综合优化和均衡成本和质量，使后续的生产风险扩大。(3)基于博弈理论的“质量-成本”均衡的车身公差设计方法考虑的是装配后零件偏差和成本之间的相互关系进行设计，并没有考虑装配偏差对顾客满意度的影响。 为了解决综合考虑“顾客满意度-成本”进行车门公差优化设计的问题，本文基于合作博弈理论提出了的车门公差优化设计的新方法，主要工作内容有以下几点： （1）基于“顾客满意度-成本”均衡的车门公差优化设计问题的表达 针对考虑顾客满意度和成本进行车门公差优化设计的问题，通过对现有的车门公差设计方法和生产制造过程的研究，从车门公差优化设计问题中提取出优化目标、设计变量等因素。并简要介绍了合作博弈思想与博弈模型，阐述清楚“顾客满意度-成本”均衡的车门公差优化设计问题与合作博弈理论之间的关系。 （2）车门公差优化设计的博弈模型建模 把车门公差优化设计问题中的顾客满意度水平和成本水平作为博弈方，生产制造过程中的设计变量作为博弈策略；通过研究顾客满意度计量模型和成本计算模型，计算不同的博弈策略组合对应的顾客满意度水平和成本水平作为博弈效用；使用模糊聚类分析的方法将博弈策略按照对两博弈方的影响大小分成两组，构建一个完整的博弈效用矩阵。 （3）合作博弈模型求解与结果分析 使用传统的多目标优化方法和合作博弈理论的Nash仲裁法、K-S解法和Shapley值法对车门公差优化设计的合作博弈模型进行求解。对各种方法的求解结果进行分析和对比，阐述各种求解结果的数学意义、实际工程意义以及适用情况。 （4）工程应用 针对厂商生产的三种面向不同顾客群体的车型，使用本文中提出的合作博弈公差优化设计方法进行车门公差设计，并对优化设计结果进行分析，验证了方法的有效性。 |
| 作者： | 邱雪峰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 金隼 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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